Procédés de catalyse asymétrique

, par Valérie Meille, Claude De Bellefon, Mohamad Alame, Nathalie Pestre

Ce projet est divisé en 2 sous-projets :

I - Transfert de matière et effet de pression sur l’énantiosélectivité.
Il s’agit ici d’étudier le couplage entre processus physiques, essentiellement le transfert de matière en réaction gaz-liquide, et l’énantiosélectivité de la réaction catalytique et de proposer des réacteurs catalytiques répondant aux contraintes de ces procédés.
Les conclusions de cette étude sont doubles :
Une attention particulière doit être portée sur la caractérisation des réacteurs de laboratoire utilisés pour le « screening » de ce type de catalyse. En absence de caractérisation, les valeurs mesurées d’excès énantiomériques doivent être données en fonction de la concentration en hydrogène dissous au sein de la phase liquide et non en fonction de la pression d’hydrogène.
La conception des réacteurs de production doit prendre en compte ces effets, faciles à anticiper avec les outils du génie de la réaction chimique si une loi cinétique intrinsèque est disponible.

II - Effets électroniques
L’objectif est d’acquérir un grand nombre de données concernant le sens de variation de l’excès énantiomérique avec la concentration d’hydrogène dissous et d’établir une relation entre structure du ligand et excès énantiomérique.
Pour cette étude, des ligands de type BINAP ont été synthétisés avec des substituants en positions 4 et 4’, 5 et 5’ ou sur le phényle. Les substituants sont de nature donneurs ou attracteurs (Br, CN, CH_2NH_2, Me, Ph, COOH, OH, OMe…) permettant de faire varier la densité électronique du phosphore dans une large gamme. Les résultats ont permis de constater que cette dernière avait une influence sur l’activité catalytique, mais aussi sur l’excès énantiomérique, celui-ci pouvant varier, par exemple dans le cas de substitution en position para-, de +50 à –35 %, c’est-à-dire avec inversion de configuration du produit majoritaire !